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理論的な機械的利点をどのように見つけますか?

単純なマシンの理論的な機械的利点(TMA)は、それが提供する力増幅量の尺度です。摩擦やその他の損失を無視して、マシンの理想的なジオメトリに基づいて計算されます。一般的な単純なマシンのためにそれを見つける方法は次のとおりです。

1。レバー:

* tma =努力の長さアーム /抵抗群の長さ

* 努力部門: 支点(ピボットポイント)から努力が適用されるポイントまでの距離。

* 抵抗群: 支点から負荷がかかるポイントまでの距離。

2。傾斜面:

* tma =傾斜の長さ /傾斜の高さ

* 傾斜の長さ: ランプに沿った距離。

* 傾斜の高さ: 開始点とエンドポイント間の垂直距離。

3。ウェッジ:

* tma =ウェッジの長さ /ウェッジの厚さ

* ウェッジの長さ: 傾斜した側に沿った距離。

* ウェッジの厚さ: 2つの傾斜した辺の間の距離。

4。ホイールと車軸:

* tma =車軸のホイール /半径の半径

* ホイールの半径: ホイールの中心から端までの距離。

* 車軸の半径: 車軸の中心から端までの距離。

5。プーリー:

* tma =サポートロープの数

*努力が適用されているロープを除く、負荷を支えるロープを数えます。

例:

2メートルの努力アームと0.5メートルの抵抗アームを備えたレバーがあるとしましょう。

* tma =2メートル / 0.5メートル=4

これは、レバーが理論的に4の力の増殖を提供することを意味します。10個のニュートンの力を努力アームに適用すると、抵抗アームで40個のニュートンの負荷を持ち上げることができます(摩擦を無視します)。

重要なメモ:

* 理論的な機械的利点(TMA)は摩擦やその他の損失を説明していません。 実際のアプリケーションでの実際の力増幅は、TMAよりも少なくなります。

* TMAは、異なる単純なマシンの効率を比較するための有用な概念です。 より高いTMAは、力増幅の可能性が高いことを示しています。

* TMAの理解は、機械システムの設計と分析に重要です。 エンジニアが適切なシンプルなマシンを選択し、パフォーマンスを推定するのに役立ちます。

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